Główny Instytut Górnictwa (GIG), który w ubiegłym roku z sukcesem przeprowadził próbę podziemnego zgazowania węgla w złożu, szykuje dwa kolejne takie eksperymenty: w kopalni doświadczalnej oraz w czynnym zakładzie górniczym.
Ubiegłoroczną próbę – pierwszą taką w Europie od wielu lat – przeprowadzono w kwietniu zeszłego roku w należącej do GIG Kopalni Doświadczalnej „Barbara” w Mikołowie. To jedyny tego typu podziemny „poligon doświadczalny” w Europie. 14 stycznia naukowcy podsumowali wyniki tego eksperymentu i zapowiedzieli kolejne.
„W lipcu rozpoczynamy kolejny projekt badawczy, na podobną skalę. Tym razem zamierzamy zwrócić uwagę na inne niż przy pierwszej próbie aspekty zagadnienia – przede wszystkim środowiskowe oraz związane z bezpieczeństwem całego procesu” – wyjaśnił kierujący projektem prof. Krzysztof Stańczyk z GIG.
Kolejna próba zgazowania węgla w złożu również zostanie podjęta w „Barbarze”, podobnie jak poprzednia. Dojdzie co niej w przyszłym roku. Projekt badawczy, w którym oprócz GIG uczestniczą także instytucje z Francji, Czech i Wielkiej Brytanii, będzie kosztował ok. 1,6 mln euro, wobec 3,1 mln euro kosztów poprzedniego przedsięwzięcia.
„Projekt będzie mniej kosztowny m.in. dlatego, że duża część instalacji doprowadzających do georeaktora czynniki potrzebne do zgazowania, a także odprowadzających powstałe gazy, jest już gotowa. Planujemy zgazowanie węgla na podobną skalę co poprzednio” – powiedział profesor. Przemysłowymi partnerami przedsięwzięcia będą Kompania Węglowa i kopalnia Bogdanka.
Trwający 16 dni kwietniowy eksperyment przeprowadzono 30 metrów pod ziemią. Wydzielono część złoża węgla, tworząc naturalny georeaktor. Tam – po zapaleniu – doprowadzano powietrze, tlen i parę wodną, sterując procesem zgazowania. Uzyskane gazy – wodór (nawet do 40 proc.), tlenek i dwutlenek węgla odprowadzano na powierzchnię. Zgazowano w sumie ok. 22 tony węgla. W czwartek dziennikarze mogli zobaczyć podziemną kawernę, jaka powstała w miejscu podziemnej próby.
Efektem spalania były tzw. gazy odlotowe, wyprowadzane na powierzchnię i spalane w specjalnej pochodni. To tlenek i dwutlenek węgla, metan i wodór. Eksperyment był ukierunkowany właśnie na zbadanie możliwości pozyskania tego ostatniego gazu, który w przyszłości mógłby znaleźć zastosowanie jako paliwo w ogniwach paliwowych do produkcji energii elektrycznej. Gaz uzyskany z węgla może też służyć przemysłowi, np. chemicznemu.
Pilotażowe zgazowanie przeprowadzono w ramach międzynarodowego projektu Huge (Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe), z udziałem 11 partnerów z kilku krajów. Nowy, rozpoczynający się w lipcu, projekt, nazwano Huge II.
Kolejny rozpoczęty już projekt badawczy zakłada podziemne zgazowanie węgla przeprowadzone w warunkach czynnej kopalni. Ma to nastąpić za ponad dwa lata w katowickiej kopalni „Wieczorek”, 400 m pod ziemią. To część największego przedsięwzięcia naukowego w tym zakresie, wartego blisko 90 mln zł w ciągu pięciu lat. Liderem projektu jest Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, a partnerami m.in. GIG i Politechnika Śląska. Projekt finansuje Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.
Prof. Stańczyk przyznał, że zgazowanie węgla w czynnym zakładzie będzie większym wyzwaniem niż próby w kopalni doświadczalnej. M.in. dlatego w projekcie Huge II naukowcy zwrócą szczególną uwagę na bezpieczeństwo procesu oraz kontrolę nad nim. Chodzi np. o odpowiedni nadzór nad gazami, które w trakcie zgazowania pojawiają się w wybuchowych stężeniach.
Huge II ma także służyć przeanalizowaniu wpływu podziemnego zgazowania na środowisko naturalne, przede wszystkim na możliwe negatywne skutki dla wód gruntowych. Badana też będzie skala potencjalnych szkód, jakie podziemne zgazowanie może wyrządzić na powierzchni. Dotychczasowe doświadczenia wskazują, że byłyby one znacznie mniejsze, niż gdyby tradycyjną metodą wydobyć węgiel na powierzchnię i dopiero tam poddać zgazowaniu.
W toku swoich eksperymentów naukowcy nie skupiali się dotąd na ekonomicznych aspektach zagadnienia. Ze wstępnych ocen wynika, że koszty podziemnego zgazowania, a później spalenia uzyskanego gazu na potrzeby energetyki, powinny być niższe, niż gdyby uzyskać energię z węgla w tradycyjny sposób, wydobywając go na powierzchnię.
Skala możliwych zastosowań produktów podziemnego zgazowania węgla jest szeroka. Gaz o wysokiej zawartości wodoru i tlenku węgla (tzw. gaz syntezowy) może być surowcem dla przemysłu chemicznego, np. do produkcji paliw płynnych czy metanolu; może też zastępować gaz ziemny. Rodzaj zastosowania zależy głównie od składu chemicznego uzyskanych gazów, a ten wynika przede wszystkim z rodzaju czynnika zgazowującego.
